聚合物(polymer)和單體(monomer)的區別

聚合物與單體的關鍵區別在於，聚合物是大量分子的集合，而單體是單分子。

單體和聚合物在各個方面都很重要。當有人聽到聚合物這個詞時，他們會自然而然地想到合成聚合物，如聚乙烯、聚氯乙烯或尼龍。除此之外，還有一類被稱為生物聚合物的聚合物，如碳水化合物、蛋白質、核酸，它們對我們的生活至關重要。聚合物是由單體組成的。因此，瞭解聚合物和單體之間的區別對於理解它們的合成過程也很重要。

什麼是聚合物(polymer)？

聚合物是由代表單體的重複單元組成的大分子。單體是聚合物的組成部分。當單體通過共價化學鍵相互連接時形成聚合物。聚合物材料根據其結構、性質、賦存狀態等有多種分類，例如，我們可以將聚合物分為天然聚合物和合成聚合物。同樣，我們可以根據其性質將其分為熱塑性、熱固性聚合物和彈性體。生物聚合物是另一個重要的類別。這一類包括碳水化合物、蛋白質、核酸和其他形成並存在於生物系統或生物體中的聚合物材料。

圖01：尼龍結構示意圖

聚合是我們用單體生產聚合物的過程。因此，我們也可以根據聚合方法對這些材料進行分類。例如，加成聚合物是由加成聚合形成的，而縮聚聚合物是由縮聚反應形成的。這些材料具有一些獨特的性質，如韌性、粘彈性、容易形成玻璃等。一些常見的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、橡膠、尼龍等。

什麼是單體(monomer)？

單體是聚合物的組成部分。它們可以是具有雙鍵或官能團的簡單或複雜分子，如-OH、-NH2、-COOH等。當幾個單體連接形成聚合物時，聚合過程中需要存在不飽和雙鍵或官能團。

圖02：乙烯基單體示例

通常情況下，單體的兩側都有兩個官能團，所以它可以通過從兩側與另一個結合形成線性鏈。如果有幾個官能團，單體可以連接形成支鏈聚合物。例如，葡萄糖是碳水化合物的常見單體，含有-OH官能團。當連接兩個葡萄糖分子時，水分子釋放並形成糖苷鍵。當C-1中的-OH與另一個葡萄糖分子的C-4中的-OH基團結合時，就會形成一條線性鏈。但是如果C-6的-OH與另一個葡萄糖的-OH結合，就形成了支鏈多糖。

此外，氨基酸是蛋白質的單體，核苷酸是核酸的單體。除了上述生物聚合物，還有合成聚合物。例如，乙烯/乙烯分子有一個碳-碳雙鍵，它是聚乙烯的單體。